KR101761794B1 - 표시 장치 및 그의 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치와 그 구동 방법을 개시하고, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 상기 복수의 화소 각각에 주사 신호를 전달하는 주사 구동부, 상기 복수의 화소 각각에 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부, 및 한 프레임 기간 중 제1 기간 동안 상기 복수의 화소 각각에 충전된 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 초기화시키는 초기화 신호를 생성하여 동시에 전달하는 초기화 제어 구동부를 포함한다.

Description

표시 장치 및 그의 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 화소를 포함하는 표시부에서 순방향 또는 역방향의 양방향으로 구동하고, 소자수의 증가로 인한 패널 D/S를 감소시키는 양방향 주사 구동 주사부를 포함하는 표시 장치와 그 표시 장치를 구동하는 방법에 관한 것이다.
근래에 와서, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시 장치들이 개발되고 있다. 평판 장치로는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display: LCD), 전계 방출 표시 장치(Field Emission Display: FED), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel: PDP) 및 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display Device) 등이 있다.
평판 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)를 이용하여 영상을 표시하는 것으로서, 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되고 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어난 장점이 있어 주목받고 있다.
통상적으로, 유기 발광 표시 장치는 유기 발광 다이오드를 구동하는 방식에 따라 패시브 매트릭스형 유기 발광 표시 장치(PMOLED)와 액티브 매트릭스형 유기 발광 표시 장치(AMOLED)로 분류된다.
패시브 메트릭스형은 양극과 음극을 서로 직교하도록 형성하고 음극 라인과 양극 라인을 선택하여 구동하는 방식이고, 액티브 메트릭스형은 박막 트랜지스터와 커패시터를 각 픽셀 내에 집적하여 커패시터 용량에 의해 전압을 유지하도록 하는 구동 방식이다. 패시브 메트릭스형은 구조가 간단하고 염가이지만 대형 또는 고정밀도의 패널 실현이 곤란하다. 반면, 액티브 메트릭스형은 대형 및 고정밀도의 패널 실현이 가능하지만 그 제어방법이 기술적으로 어렵고 비교적 고가라는 문제가 있다.
해상도, 콘트라스트, 동작속도의 관점에서 단위 화소마다 선택하여 점등하는 액티브 매트릭스형 유기 발광 표시 장치(AMOLED)가 주류가 되고 있다.
액티브 매트릭스형 유기 발광 표시 장치는 일반적으로 매트릭스 형태로 배열되는 화소들을 포함하는 표시 장치, 화소들과 접속된 데이터 선들에 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동 장치, 화소들과 접속된 주사선에 주사 신호를 전달하기 위한 주사 구동부를 구비한다.
주사 구동부의 구동 방식은 주사 구동부에 포함된 다수의 시프트 레지스터를 이용하여 라인 단위로 화소들을 선택하여 수평 기간마다 주사 신호를 순차적으로 공급하는 것이다. 데이터 구동부는 주사 신호에 의하여 라인 단위로 선택된 화소들로 데이터 신호를 공급한다. 그러면, 화소들 각각은 데이터 신호에 대응하는 소정의 전류를 유기 발광 다이오드로 공급함으로써 데이터 신호에 대응되는 소정의 화상을 표시한다.
한편, 주사 구동부가 주사 신호를 순차적으로 화소들에 전달하는 일방향 방식의 구동은, 최근 들어 시야각 특성을 고려하여 사용 목적이 다양화되고 설치 위치에 따라 표시 패널을 다양하게 반전시켜 사용하는 휴대용 통신 기기 또는 디지털 영상 기기에 적용할 수 없으므로 양방향 방식의 구동이 제안되고 있다.
이러한 양방향 방식의 구동 방법을 사용하는 주사 구동부는 해당 단의 주사 신호를 생성할 때 이전 단에서 생성되는 주사 신호 또는 다음 단에서 생성되는 주사 신호를 이용하고, 또한 복수의 화소 각각은 이전 단에서 생성된 주사 신호와 해당 단에서 생성된 주사 신호를 이용하여 동작하므로 상기 양방향 주사 구동부와 화소 회로를 포함하는 표시 장치는 회로가 복잡하고 소자수가 증가하게 되어 패널 D/S가 증가하는 문제가 있다.
따라서, 양방향 주사 구동부의 구동 회로 면적을 감소시켜 표시 장치에서 전반적인 패널 D/S를 축소시키는 주사 구동부의 회로 설계 및 이와 연계되어 양방향 스캔에 따라 원활하게 적용되어 구동되는 화소의 구동 방법에 대한 개발이 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 표시 장치의 표시부에 포함된 화소들에 전달되는 주사 신호를 양방향으로 전달하여 구동시키는 방식을 적용할 수 있으면서 동시에 회로 면적을 감소시키는 주사 구동부와 이를 포함하는 표시 장치를 제공하는 데 목적이 있다.
또한 본 발명은 양방향 주사 구동장치와 연결되어 양방향 주사 구동부의 구동에 용이하게 적용되는 표시 장치의 화소의 구동 방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치는 복수의 화소를 포함하는 표시부, 상기 복수의 화소 각각에 주사 신호를 전달하는 주사 구동부, 상기 복수의 화소 각각에 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부, 및 한 프레임 기간 중 제1 기간 동안 상기 복수의 화소 각각에 충전된 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 초기화시키는 초기화 신호를 생성하여 동시에 전달하는 초기화 제어 구동부를 포함한다.
상기 표시 장치는 상기 복수의 화소 각각에 발광 제어 신호를 생성하여 전달하여 상기 데이터 신호에 따른 구동 전류로 영상을 표시하는 발광 제어 구동부를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 표시 장치는 상기 주사 구동부, 상기 데이터 구동부, 상기 초기화 제어 구동부, 및 발광 제어 구동부 등의 구동을 제어하는 복수의 제어 신호를 생성하여 상기 주사 구동부, 상기 데이터 구동부, 상기 초기화 제어 구동부, 및 상기 발광 제어 구동부 각각에 전달하는 신호 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 상기 초기화 제어 구동부는 상기 주사 구동부와 별개로 형성될 수 있으나 이에 제한되지 않고, 상기 주사 구동부 내에 포함되도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 상기 제1 기간은 상기 한 프레임 기간 중 초기의 소정의 기간으로 설정될 수 있다.
한편 상기 초기화 신호는 상기 주사 신호보다 먼저 생성되어 전달될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 포함된 복수의 화소 각각은, 유기 발광 다이오드; 상기 유기 발광 다이오드에 상기 전달된 데이터 신호에 따른 구동 전류를 전달하는 구동 트랜지스터; 상기 초기화 신호에 따라 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 초기화 전압을 인가하여 상기 게이트 전극 전압을 리셋하는 초기화 트랜지스터; 상기 주사 신호에 따라 상기 구동 트랜지스터로 상기 데이터 신호를 전달하는 스위칭 트랜지스터; 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 연결되는 제1 커패시터를 포함한다.
이때 상기 복수의 화소 각각은, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 연결되고, 상기 주사 신호에 대응하여 턴 온 될 때 상기 구동 트랜지스터를 다이오드 연결하는 문턱 전압 보상 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 포함된 상기 주사 구동부는 순방향 또는 역방향으로 모두 구동이 가능한 양방향 주사 구동부일 수 있다.
여기에서, 순방향 구동은 주사 구동부에 포함되어 상기 표시부의 복수의 화소 라인마다 대응하는 주사 신호를 각각 생성하는 복수의 시프트 레지스터를 위에서 아래 방향으로 구동시키는 것을 의미한다.
또한 역방향 구동은 상기 주사 구동부에 포함된 복수의 시프트 레지스터를 아래에서 위 방향으로 구동시키는 것을 의미한다.
발명의 일 실시 예에 포함된 상기 주사 구동부에 포함된 상기 복수의 시프트 레지스터의 순방향 또는 역방향의 구동 방향은 신호 제어부에서 생성하여 상기 주사 구동부에 전달하는 순방향 구동 제어 신호 및 역방향 구동 제어 신호에 의해 결정될 수 있다.
이때 상기 순방향 구동 제어 신호 및 역방향 구동 제어 신호는 상호 반전된 신호이다.
상기 복수의 시프트 레지스터 각각에서 생성된 주사 신호는, 상기 복수의 시프트 레지스터의 구동 방향이 순방향인 경우 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 다음 단의 시프트 레지스터에 입력 신호로 전달되고, 상기 복수의 시프트 레지스터의 구동 방향이 역방향인 경우 상기 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 이전 단의 시프트 레지스터에 입력 신호로 전달된다.
상기 주사 구동부에서 복수의 시프트 레지스터는, 상기 입력 신호를 전달받아 소정의 제2 기간만큼 시프트 시켜 상기 주사 신호를 생성한다.
상기 복수의 시프트 레지스터 중 홀수 단의 시프트 레지스터 각각은, 제1 클럭 신호에 동기되어, 순방향 개시 신호(최초 단인 경우) 및 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 이전 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호, 또는 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 다음 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호 및 역방향 개시 신호(마지막 단인 경우)를 제1 입력 신호로 입력 받고, 상기 제1 입력 신호 및 제1 초기 신호에 각각 대응하여 제2 클럭 신호 및 제1 전원 전압 중 하나를 해당 단의 주사 신호로 출력한다.
이때 상기 홀수 단의 시프트 레지스터 각각은, 다양한 소자로 회로를 설계할 수 있으며 특별히 제한되지 않는다.
일 실시 예로서 홀수 단 시프트 레지스터는 순방향 구동 제어 신호에 따라 턴 온 되어 상기 순방향 개시 신호(최초 단인 경우) 및 상기 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 이전 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호를 상기 제1 입력 신호로 전달하는 제1 트랜지스터; 역방향 구동 제어 신호에 따라 턴 온 되어, 상기 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 다음 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호 및 상기 역방향 개시 신호(마지막 단인 경우)를 상기 제1 입력 신호로 전달하는 제2 트랜지스터; 상기 제1 클럭 신호에 따라 턴 온 되어 상기 제1 입력 신호를 전달하는 제3 트랜지스터; 상기 제1 입력 신호를 전달받고 상기 제1 입력 신호의 전압 레벨에 따라 턴 온 되어 상기 제1 전원 전압을 전달하는 제4 트랜지스터; 상기 제1 초기 신호에 대응하여 전달되는 제2 전원 전압에 대응하여 턴 온 되고 상기 제1 전원 전압을 전달하는 제5 트랜지스터; 상기 제1 초기 신호에 따라 턴 온 되어 상기 제2 전원 전압을 상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극이 연결된 제1 노드에 전달하는 제6 트랜지스터; 상기 제3 트랜지스터를 통해 전달된 제1 입력 신호의 전압 레벨에 따라 턴 온 되어 상기 제2 클럭 신호를 해당 단의 시프트 레지스터의 주사 신호로 출력하는 제7 트랜지스터; 및 상기 제1 노드에 전달된 제2 전원 전압에 대응하여 턴 온 되고 상기 제1 전원 전압을 상기 해당 단의 시프트 레지스터의 주사 신호로 출력하는 제8 트랜지스터를 포함할 수 있다.
이때 상기 제5 트랜지스터는 적어도 하나 이상의 트랜지스터로 구현할 수 있다.
또한 상기 홀수 단의 시프트 레지스터 각각은, 상기 제1 노드에 연결되는 일전극 및 상기 제1 전원 전압에 연결되는 타전극을 포함하는 제1 커패시터; 및 상기 제7 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 일전극 및 상기 해당단의 시프트 레지스터의 출력단에 연결되는 타전극을 포함하는 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.
한편 상기 복수의 시프트 레지스터 중 짝수 단의 시프트 레지스터는 제2 클럭 신호에 동기되어, 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 이전 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호, 또는 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 다음 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호 및 역방향 개시 신호(마지막 단인 경우)를 제2 입력 신호로 입력받고, 상기 제2 입력 신호 및 제2 초기 신호에 각각 대응하여 제1 클럭 신호 및 제1 전원 전압 중 하나를 해당 단의 주사 신호로 출력한다.
상기 짝수 단 시프트 레지스터 역시 다양한 소자로 회로를 구성할 수 있다.
일 실시 예로서 상기 짝수 단의 시프트 레지스터 각각은, 순방향 구동 제어 신호에 따라 턴 온 되어 상기 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 이전 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호를 상기 제2 입력 신호로 전달하는 제9 트랜지스터; 역방향 구동 제어 신호에 따라 턴 온 되어, 상기 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 다음 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호 및 상기 역방향 개시 신호(마지막 단인 경우)를 상기 제2 입력 신호로 전달하는 제10 트랜지스터; 상기 제2 클럭 신호에 따라 턴 온 되어 상기 제2 입력 신호를 전달하는 제11 트랜지스터; 상기 제2 입력 신호를 전달받고 상기 제2 입력 신호의 전압 레벨에 따라 턴 온 되어 상기 제1 전원 전압을 전달하는 제12 트랜지스터; 상기 제2 초기 신호에 대응하여 전달되는 제2 전원 전압에 대응하여 턴 온 되고 상기 제1 전원 전압을 전달하는 제13 트랜지스터; 상기 제2 초기 신호에 따라 턴 온 되어 상기 제2 전원 전압을 상기 제13 트랜지스터의 게이트 전극이 연결된 제2 노드에 전달하는 제14 트랜지스터; 상기 제11 트랜지스터를 통해 전달된 제2 입력 신호의 전압 레벨에 따라 턴 온 되어 상기 제1 클럭 신호를 상기 해당 단의 시프트 레지스터의 주사 신호로 출력하는 제15 트랜지스터; 및 상기 제2 노드에 전달된 제2 전원 전압에 대응하여 턴 온 되고 상기 제1 전원 전압을 상기 해당 단의 시프트 레지스터의 주사 신호로 출력하는 제16 트랜지스터를 포함한다.
또한 상기 짝수 단의 시프트 레지스터 각각은, 상기 제2 노드에 연결되는 일전극 및 상기 제1 전원 전압에 연결되는 타전극을 포함하는 제3 커패시터; 및 상기 제15 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 일전극 및 상기 해당 단의 시프트 레지스터의 출력단에 연결되는 타전극을 포함하는 제4 커패시터를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 주사 구동부에서 상기 제2 클럭 신호는 상기 제1 클럭 신호와 반 주기만큼 위상 차를 가진다.
또한 상기 제1 초기 신호는 상기 제2 클럭 신호에 동기되거나 소정의 기간만큼 지연되어 발생하고, 상기 제2 초기 신호는 상기 제1 클럭 신호에 동기되거나 소정의 기간만큼 지연되어 발생한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 복수의 화소, 상기 복수의 화소 각각에 복수의 주사 신호를 전달하는 주사 구동부, 및 상기 복수의 화소 각각에 초기화 신호를 전달하는 초기화 제어 구동부를 포함하는 표시 장치의 구동 방법에 관한 것이다.
상기 복수의 각각은 유기 발광 다이오드, 상기 유기 발광 다이오드에 공급되는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터로 데이터 신호를 전달하는 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 초기화 전압을 전달하는 초기화 트랜지스터, 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 연결되는 커패시터를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 한 프레임 기간 중 제1 기간 동안 상기 복수의 화소 각각에 상기 초기화 신호를 동시에 전달하여 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극 전압을 상기 초기화 전압으로 초기화하는 단계; 및 상기 한 프레임 기간 중 상기 제1 기간을 제외한 나머지 제2 기간 동안 상기 복수의 화소 각각에 화소 라인 단위로 상기 복수의 주사 신호 중 소정의 화소 라인에 대응하는 주사 신호를 순차적으로 전달하여 상기 데이터 신호에 따른 구동 전류로 영상을 표시하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 화소 각각은 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 연결된 문턱 전압 보상 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 주사 신호가 전달될 때 상기 문턱 전압 보상 트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터를 다이오드 연결하여 문턱 전압을 보상하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 화소 각각에 화소 라인 단위로 전달되는 주사 신호는, 상기 주사 구동부에서 순방향 또는 역방향으로 구동하여 생성되는 주사 신호일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 구동 방법에서, 상기 초기화 제어 구동부는 상기 초기화 신호를 생성하여 전달하는데, 상기 초기화 신호의 생성 및 전달 단계는 상기 주사 구동부에서 복수의 주사 신호가 생성되기 전에 수행될 수 있다.
본 발명에 의하면 회로의 구성이 간단하면서도 적은 면적으로 설치되는 양방향 주사 구동부를 구현하여, 표시부의 화소 각각에 주사 신호를 양방향으로 전달하여 다양하게 구동시킬 수 있는 주사 구동부와 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 양방향 주사 구동부와 연결되어 간단한 구동 동작으로 양방향 주사 구동부의 구동에 용이하게 적용할 수 있는 표시부의 화소 각각의 구동 방법을 제공할 수 있다.
이로 인해 표시 장치의 전체 패널 D/S를 축소시키면서 양방향 주사 구동부를 구동하고, 양방향 구동에 대응하여 화소 회로를 구동시킬 수 있기 때문에 상하 반전된 화상을 자유롭게 구현할 수 있어 유기 발광 표시 장치의 사용 및 응용의 편의성을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 표시 장치의 블록도.
도 2는 기존 구동 방식의 주사 구동부와 화소를 포함하는 표시 장치의 블록도.
도 3은 기존 표시 장치의 구동 신호를 나타내는 신호 파형도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 주사 구동부와 화소를 포함하는 표시 장치의 블록도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 양방향 주사 구동부와 화소를 포함하는 표시 장치의 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 양방향 주사 구동부의 회로도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 표시 장치의 순방향 구동에 따른 구동 신호 파형도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 의한 표시 장치의 역방향 구동에 따른 구동 신호 파형도.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 의한 표시 장치에 포함된 화소의 회로도.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시 예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시 예에서 설명하고, 그 외의 실시 예에서는 제1 실시 예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 표시 장치의 구조를 나타낸 블록도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 복수의 화소를 포함하는 표시부(10), 표시부(10)에 복수의 주사 신호를 전달하는 주사 구동부(20), 표시부(10)에 복수의 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부(30), 표시부(10)에 복수의 발광 제어 신호를 전달하는 발광 제어 구동부(40), 표시부(10)에 소정의 구동 전원을 공급하는 전원 공급부(60), 및 표시부에 포함된 복수의 화소 각각에 초기화 신호를 생성하여 전달하는 초기화 제어 구동부(70), 및 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30), 발광 제어 구동부(40), 초기화 제어 구동부(70)에서 생성되어 전달하는 신호들을 제어하기 위한 복수의 제어 신호를 공급하는 신호 제어부(50)를 포함한다.
표시부(10)는 복수의 화소(200)가 행렬의 형태로 배열되고, 각 화소(200) 각각은 데이터 구동부(30)로부터 전달되는 데이터 신호에 따른 구동 전류의 흐름에 대응하는 빛을 발광하는 유기 발광 다이오드(미도시)를 포함한다.
표시부(10)에 포함된 복수의 화소 각각에 행 방향으로 형성되고 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선(Gw1 내지 Gwn)과, 열 방향으로 형성되고 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터 선(D1 내지 Dm)이 배열된다. 복수의 화소 각각에 행 방향으로 형성되고 발광 제어 신호를 전달하는 복수의 발광 제어선(EM1 내지 EMn)이 더 배열된다.
또한 복수의 화소 각각은 초기화 제어 구동부(70)에 연결된 초기화 제어선(INITC)과 연결되어 있으며 초기화 제어 구동부(70)로부터 초기화 신호를 각각 전달받는다.
즉, 복수의 화소 중 j번째 화소 행과 k번째 화소 열에 위치하는 화소(PXjk)(200)는 각각 대응하는 1개의 주사선(Gwj), 1개의 데이터 선(Dk), 1개의 발광 제어선(EMj), 및 1개의 초기화 제어선(INITC)과 연결된다. 그러나 이것은 하나의 실시예일뿐 이러한 구성 및 구조에 반드시 제한되는 것은 아니며, 다양한 구성과 구조의 변경이 가능하다.
화소(200)들은 대응하는 데이터 신호에 따라 유기 발광 다이오드에 전류를 공급하고, 유기 발광 다이오드는 공급된 전류에 따라 소정 휘도의 빛을 발광한다.
표시부(10)의 동작에 필요한 제1 전원전압(ELVDD), 제2 전원전압(ELVSS), 및 초기 전원전압(VINT)은 전원 공급부(60)로부터 전달된다.
주사 구동부(20)는 표시부(10)에 복수의 주사 신호를 인가하는 수단으로서, 복수의 주사선(Gw1 내지 Gwn)과 연결되어 복수의 주사 신호 각각을 복수의 주사선 중 대응하는 주사선에 전달한다.
주사 구동부(20)는 신호 제어부(50)로부터 공급되는 주사 구동 제어신호(CONT2)에 따라 표시부(10)에 포함된 복수의 화소 행에 연결된 주사선으로 주사 신호를 각각 생성하여 전달하는데, 구체적인 회로 구성도는 후술하도록 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 주사 구동부(20)는 양방향 구동하는 경우에도 복수의 주사선 중 대응하는 하나의 주사선에 인가되는 주사 신호를 자유롭게 생성하여 전달할 수 있다.
이때 주사 구동부(20)가 주사 신호를 생성하여 복수의 화소 각각에 전달하기 전에 초기화 제어 구동부(70)에서 상기 복수의 화소 각각에 모두 연결된 초기화 제어선(INITC)을 통해 초기화 신호를 일괄적으로 공급하여 화소 각각에 저장된 이전 프레임에서의 데이터 전압을 초기화시킨다.
초기화 제어 구동부(70)는 복수의 화소 각각에 초기화 신호를 생성하고 공급할 때 신호 제어부(50)로부터 전달된 초기화 제어 신호(CONT4)에 따라 동작된다.
데이터 구동부(30)는 신호 제어부(50)로부터 전달된 영상 데이터 신호(DR, DG, DB)로부터 복수의 데이터 신호를 생성하여 표시부(10)에 연결된 복수의 데이터 선(D1 내지 Dm)으로 전달한다. 데이터 구동부(30)의 구동은 신호 제어부(50)에서 공급되는 데이터 구동 제어 신호(CONT3)에 의해 동작된다.
발광 제어 구동부(40)는 신호 제어부(50)로부터 공급되는 발광 제어 구동부 제어 신호(CONT1)에 따라 표시부(10)에 연결된 복수의 발광 제어선(EM1 내지 EMn)으로 복수의 발광 제어 신호를 생성하여 전달한다.
표시부(10)에 포함된 복수의 화소는 대응하는 발광 제어 신호를 전달받고 그에 따라 데이터 신호에 대응하는 데이터 전압으로 유기 발광 다이오드를 발광시켜 화상을 표시하게 된다.
표시 장치(100)에 포함된 주사 구동부(20)는 일반적으로 도 2의 블록도와 같은 구성을 가지면서 기존의 일방향으로 표시부(10)의 화소를 스캔하여 구동한다.
도 2는 기존의 표시 장치(100)의 일부 구성을 나타낸 블록도로서, 구체적으로 표시부(10)에 연결된 주사선 및 발광 제어선과 연결된 주사 구동부(20) 및 발광 제어 구동부(40)의 일부 시프트 레지시터를 모식화한 도면이다.
도 2를 참조하면, 기존의 주사 구동부(20)는 표시부(10)의 화소 라인에 연결된 주사선에 연결된 대응하는 시프트 레지스터를 복수 개 포함하여 구성된다.
특히 복수의 화소 각각의 데이터 전압을 초기화시키기 위한 초기화 신호로서 주사 구동부의 이전 단 시프트 레지스터의 출력 신호가 전달되는 주사선이 연결되기 때문에, 표시부(10)의 화소 라인마다 적어도 두 종류의 주사 신호가 전달되는 적어도 두 개의 주사선이 연결된다. 즉, 소정의 화소 라인에 대응하는 주사 구동부(20)의 시프트 레지스터의 출력단에서 출력되는 출력 신호는 상기 소정의 화소 라인과 연결된 주사선 및 그 다음 화소 라인과 연결된 주사선에 동시에 각각 공급된다. 또한 상기 출력 신호는 다음 단의 시프트 레지스터의 입력 신호로 사용된다.
구체적으로, 표시부(10)의 j-1번째 화소 라인과 연결된 주사선에 연결된 주사 구동부(20)의 시프트 레지스터(SR(j-1))로부터 출력되는 출력 신호(S[j-1])는 j-1번째 화소 라인에 포함된 복수의 화소 각각의 주사 신호(Gw[j-1])로 전달되고, 동시에 다음 j번째 화소 라인에 포함된 복수의 화소 각각의 초기화 신호(Gi[j])로 전달된다.
또한 j-1번째 시프트 레지스터(SR(j-1))의 출력 신호(S[j-1])는 다음 단인 j번째 시프트 레지스터(SR(j))의 입력 신호로 전달된다.
그러면 j번째 시프트 레지스터(SR(j))가 작동하여 출력 신호(S[j]를 생성하고, 상기 출력 신호(S[j])는 j번째 화소 라인에 포함된 복수의 화소 각각에 주사 신호(Gw[j])로 전달됨과 동시에 다음 단인 j+1번째 화소 라인에 포함된 복수의 화소 각각에 초기화 신호(Gi[j+1])로 전달된다.
따라서, 복수의 화소 각각에 전달되는 주사 신호 외에 초기화 신호를 공급하기 위하여 구성되는 주사 구동부(20)는 상대적으로 복잡해진다. 또한, 도 2와 같은 기존의 주사 구동부 외에 다른 구조를 가지는 주사 구동부가 개시되어 있는데, 이는 해당 단의 시프트 레지스터를 복수 개 구비하여 하나의 해당 단에서 화소 라인으로 전달되는 초기화 신호 및 주사 신호를 모두 생성하는 구조를 가진다. 따라서, 주사 구동부의 소자 수가 증가하고 소자가 차지하는 면적이 증가하여 전체 패널 D/S가 증가되는 문제가 있다.
초기화 신호 및 주사 신호를 한꺼번에 생성하여 전달하면서 양방향으로 구동되는 기존의 양방향 주사 구동부(20)는 각 화소 라인에 포함된 복수의 화소에 초기화 신호 및 주사 신호를 순서대로 전달하여 도 3의 신호 파형도와 같이 구동된다. 즉, 도 3의 신호 파형도를 참조하면, 기존의 주사 구동부(20)를 통해 생성된 복수의 초기화 신호 중 j번째 화소 라인에 대응하는 초기화 신호(Gi[j]) 및 복수의 주사 신호 중 j번째 화소 라인에 대응하는 주사 신호(Gw[j])가 j번째 화소 라인의 복수의 화소 각각에 순서대로 전달되고, 발광 제어 신호(EM[j])가 전달된 후 그에 따라 j번째 화소 라인의 복수의 화소는 발광하여 영상을 표시한다.
기존의 구동 방식으로 각 화소 라인에 대응하여 연결된 주사선에 초기화 신호 및 주사 신호를 생성하는 주사 구동부는 각 라인마다 두 종류의 신호를 생성해야 하고, 또 초기화 신호를 주사 신호보다 먼저 전달하도록 제어해야 하기 때문에 회로 설계가 복잡하고 소자 수가 증가하여 면적이 증가되는 공정상 불편과 비경제성의 문제가 발생한다.
따라서 본 발명의 주사 구동부는 소자 수를 줄여 소자가 차지하는 면적을 줄인 간단한 회로 설계와 구성을 가지고 주사 신호를 공급하고, 이와 연결된 화소에 공급되는 초기화 신호는 별도로 구비한 초기화 제어 구동부(70)를 통해 생성되어 전달하도록 하였다. 또한 이러한 본 발명의 주사 구동부를 포함한 표시 장치는 양방향 주사 구동과 같이 진화하는 표시 패널의 복잡한 구동 회로에 있어서 신호 구동과 제어가 용이한 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 주사 구동부(20)와 복수의 화소를 포함한 표시부(10)의 일부를 포함하는 표시 장치의 블록도이다.
도 4를 실시 예에 따른 주사 구동부(20)는 양방향 주사 구동부로 구성할 수 있는데 도 5는 이러한 양방향 주사 구동부(20)와 복수의 화소를 포함하는 표시부(10)의 일부를 포함하는 표시 장치의 블록도를 나타낸 것이다.
먼저 도 4에 개시된 표시 장치는, 표시부(10)의 각 화소 라인에 연결된 주사선으로 주사 신호를 생성하여 전달하는 주사 구동부(20), 주사 구동부(20)로부터 전달된 복수의 주사 신호, 및 상기 복수의 주사 신호와 별도로 초기화 신호를 동시에 전달받는 복수의 화소를 포함하는 표시부(10), 및 복수의 화소에 복수의 발광 제어 신호를 생성하여 전달하는 발광 제어 구동부(40) 각각의 일부를 포함한다.
도 4의 주사 구동부(20)는 표시부(10)의 복수의 화소 라인 각각에 하나의 주사 신호를 생성하여 전달하는 시프트 레지스터를 복수 개 포함하여 구성되므로 간단한 회로 구조를 가진다.
즉, 도 4의 실시 예에 따른 주사 구동부(20)가 위 단의 시프트 레지스터에서 아래 단의 시프트 레지스터로 순차로 구동되는 순방향 구동 또는 아래 단에서 위 단으로 구동되는 역방향 구동을 하도록 설계되더라도, 복수의 시프트 레지스터 각각은 하나의 출력 신호를 주사 신호로 공급하기 때문에 설계 구성이 간단하다. 양방향 주사 구동부를 포함하는 표시 장치의 블록도는 도 5에서 후술하기로 한다.
또한 도 4를 참조하면, 표시부(10)에 포함된 복수의 화소 각각에 저장된 데이터 전압을 초기화 시키기 위해서 별도로 초기화 제어선(INITC)을 통해 초기화 신호(Init_con)를 일괄적으로 전달받기 때문에 화소의 리셋 제어가 간편하고 용이하다.
도 4에서, 복수의 화소를 포함하는 표시부(10)의 각 화소 라인에 1 개의 주사선(GwL)과 1 개의 발광 제어선(EML)이 연결된다. 도 4에는 도시되지 않았으나, 각 화소 라인에 포함된 화소 각각에 데이터 선이 연결되어 해당 화소가 주사 신호에 의해 선택될 때 데이터 선으로 데이터 신호를 전송한다.
상기 각 화소 라인에 연결된 주사선(GwL) 및 발광 제어선(EML) 외에 초기화 제어선(INITC)이 각각 더 연결되어 있다.
도 4의 실시 예에 따른 본 발명의 주사 구동부(20)는, 표시부(10)의 화소 라인마다 대응하고, 순차적으로 각 단이 이웃하는 단과 연결된 복수의 시프트 레지스터(..Gw(j-1), Gw(j), Gw(j+1), Gw(j+2)..)를 포함한다. 상기 시프트 레지스터는 각각 복수의 화소 라인에 연결된 주사선(GwL)에 연결되어 주사 신호를 공급한다.
또한 표시부(10)의 화소 라인마다 연결된 초기화 제어선(INITC)을 통해 표시부(10) 포함된 모든 화소에 초기화 신호(Init_con)가 동시에 일괄적으로 공급되어 모든 화소의 데이터 전압을 리셋시킨다.
초기화 제어선(INITC)은 도 1에 개시된 초기화 제어 구동부(70)에 연결되어 있으며, 초기화 제어 구동부(70)가 생성하고 전달한 초기화 신호를 모든 화소에 전달한다.
그러면 상기 j번째 화소 라인에 대응하는 주사 구동부(20)의 j단의 시프트 레지스터(300)는 j번째 화소 라인에 연결된 주사선(GwL(j))에 연결되어 주사 신호(Gw[j])를 생성하여 전달한다.
이와 동시에 생성된 주사 신호(Gw[j])는 다음 단인 j+1단의 시프트 레지스터(Gw(j+1))(400)의 입력 신호로 전달된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 구동 방식은 도 4와 같이 순차 구동 방식의 주사 구동부(20)에도 적용될 수 있으며, 도 5와 같이 양방향 구동 방식의 주사 구동부(20)에도 적용될 수 있다.
일반적으로 양방향 주사 구동부는 회로 구성이 더 복잡하고 소자 수가 증가하여 패널 D/S가 증가할 수 있는데, 도 5의 실시 예에 따른 본 발명의 구동 방식은 복수의 화소의 초기화를 위한 초기화 신호를 주사 구동부(20)에서 생성하여 전달하지 않으므로 소자 수를 줄일 수 있어 패널 D/S를 축소시킬 수 있어 유용하다.
도 5는 편의상 주사 구동부(20)에 포함된 일부 시프트 레지스터와 표시부(10)의 일부 화소 라인만을 도시하였다.
도 5의 일 실시 예에 따른 주사 구동부(20)는 복수의 시프트 레지스터(..Gw(j-1), Gw(j), Gw(j+1), Gw(j+2)..)로 구성되고 각각의 시프트 레지스터는 표시부(10)의 복수의 화소 라인 중 대응하는 화소 라인에 연결된 주사선과 연결되어 주사 신호(..Gw[j-1], Gw[j], Gw[j+1], Gw[j+2]..)를 생성하여 전달한다.
또한 복수의 화소 라인 모두에 초기화 제어선이 연결되고, 복수의 화소 라인에 포함된 모든 화소에 초기화 신호(Init_con)를 전달한다.
도 5의 주사 구동부(20)는 양방향으로 구동되는 것으로서, 해당 단의 시프트 레지스터의 출력 신호는 해당 단의 시프트 레지스터와 연결된 주사선에 주사 신호로서 공급됨과 동시에 순방향 구동인 경우 이전 단의 시프트 레지스터의 입력 신호로 전달되고, 역방향 구동인 경우 다음 단의 시프트 레지스터의 입력 신호로 전달된다.
또한 주사 구동부(20)의 복수의 시프트 레지스터는 순방향 또는 역방향으로의 구동 방향을 결정하는 구동 방향 제어 신호와, 클럭 신호, 초기 신호 등을 입력 신호로 전달받는다.
아울러, 상기 시프트 레지스터는 처음 단의 시프트 레지스터를 구동시키는 개시 신호를 입력 신호로 전달받는다.
상기 시프트 레지스터에 입력되는 입력 신호들의 종류와 개수는 제한되지 않으며 본 발명의 기술적 특징을 구현할 수 있는 한, 회로 구성의 설계 변경은 가능하며 본 발명의 회로 구성에 제한되지 않는다.
구체적으로 도 5의 주사 구동부(20)를 참조하면, 복수의 시프트 레지스터 각각에 순방향 구동 제어 신호(bi_conB)와 역방향 구동 제어 신호(bi_con)가 입력된다. 또한 제1 클럭 신호(clk1)와 제2 클럭 신호(clk2)가 각 단의 시프트 레지스터에 교번하여 동시에 공급된다. 또한 제1 초기 신호(Int1)와 제2 초기 신호(Int2)는 둘 중 하나의 신호가 교대로 각 단의 시프트 레지스터에 하나씩 공급된다.
바람직하게는 홀수 단의 시프트 레지스터에 순방향 구동 제어 신호(bi_conB)와 역방향 구동 제어 신호(bi_con), 제1 클럭 신호(clk1)와 제2 클럭 신호(clk2), 제1 초기 신호(Int1)가 공급되고, 짝수 단의 시프트 레지스터에 순방향 구동 제어 신호(bi_conB)와 역방향 구동 제어 신호(bi_con), 제2 클럭 신호(clk2)와 제1 클럭 신호(clk1), 제2 초기 신호(Int1)가 순차로 공급될 수 있다. 그러나 이러한 회로 구성과 신호의 전달에 반드시 제한되는 것은 아니다.
도 5에서 j단 시프트 레지스터(Gw(j))은 홀수 번째 시프트 레지스터로 가정하였다.
도 5의 블록도에서 주사 구동부(20)의 첫 번째 단과 마지막 단은 도시하지 않았으나, 주사 구동 방향이 순방향인지 역방향인지 결정된 후, 첫 번째 단의 시프트 레지스터에 순방향 개시 신호가 입력되거나 혹은 마지막 단의 시프트 레지스터에 역방향 개시 신호가 입력된다.
도 5에서 순방향 개시 신호 또는 역방향 개시 신호를 모두 통칭하여 FLM으로 표시하였다.
한편, 상기 복수의 입력 신호를 공급받아 출력 신호를 생성하여 대응하는 화소 라인의 주사 신호로 전달한다.
이와 동시에 순방향 구동 또는 역방향 구동에 따라 상기 생성된 출력신호는 이전 단 또는 다음 단의 시프트 레지스터의 입력단에 입력 신호로 전달된다.
대응하는 화소 라인에 포함된 복수의 화소 각각은 초기화 신호(Init_con)에 따라 데이터 전압이 초기화 된 후 상기 전달된 주사 신호에 따라 선택되어 새로운 프레임에서 전달되는 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 인가 받아 영상을 표시한다.
보다 구체적으로는, 주사 구동부(20)의 순방향 구동 제어 신호(bi_conB)에 따라 선택된 구동 방향이 표시부(10)의 위에서 아래 방향인 순방향이라면, j단 시프트 레지스터(300)에서 생성된 주사 신호(Gw[j])는 다음 단인 j+1단 시프트 레지스터(400)의 입력단에 공급되어 j+1단 시프트 레지스터(400)를 구동시킨다. 한편, 구동 방향이 표시부(10)의 아래에서 위 방향인 역방향이라면, j단 시프트 레지스터(300)에서 생성된 주사 신호(Gw[j])는 이전 단인 j-1단 시프트 레지스터(Gw(j-1))의 입력단에 공급되어 j-1단 시프트 레지스터(Gw(j-1))를 구동시킨다.
도 5에 도시된 주사 구동부(20)의 일 실시 예에 따른 구체적인 회로 구성도는 도 6에 나타내었다.
도 6에 도시된 주사 구동부(20)의 회로도는 복수의 시프트 레지스터 중 j단 시프트 레지스터(300)와 그 다음 단인 j+1단 시프트 레지스터(400)에 관한 것이다.
j단 시프트 레지스터(300)는 두 개의 입력단, 즉, 이전 단인 j-1단의 시프트 레지스터(도면 미도시)로부터 전달된 주사 신호(Gw[j-1])와 다음 단인 j+1단의 시프트 레지스터(400)로부터 전달된 주사 신호(Gw[j+1])를 각각 입력받는 두 개의 입력단을 가진다.
또한 j단 시프트 레지스터(300)는 하나의 출력단을 가지며, 상기 출력단을 통해 j단에 대응하는 표시부(10)의 j번째 화소 라인에 연결된 주사선으로 주사 신호(Gw[j])를 생성하여 출력한다.
주사 신호(Gw[j])는 화소를 선택하여 데이터 신호를 인가할 수 있도록 화소의 스위칭 동작을 제어하는 주사 신호이다.
j단의 시프트 레지스터(300)를 통해 생성된 주사 신호(Gw[j])는 이전 단 또는 다음 단의 시프트 레지스터의 입력단에 전달되는데, 순방향 구동인 경우 주사 신호(Gw[j])는 다음 단인 j+1단의 시프트 레지스터(400)의 입력단에 전달되고, 역방향 구동인 경우 주사 신호(Gw[j])는 이전 단인 j-1단의 시프트 레지스터(도면 미도시)의 입력단에 전달된다.
그러면 순방향 구동인 경우 주사 신호(Gw[j])를 전달받은 j+1단의 시프트 레지스터(400)는 출력단으로 j+1번째 화소 라인의 복수의 화소에 전달되는 주사 신호(Gw[j+1])를 생성하여 출력한다.
이하에서는 보다 구체적으로 도 6에 도시된 j단 시프트 레지스터(300)와 j+1단 시프트 레지스터(400)의 구성을 살펴본다.
j단 시프트 레지스터(300)는 복수의 트랜지스터(P1 내지 P8) 및 복수의 커패시터(C1, C2)를 포함한다. 마찬가지로 j+1단 시프트 레지스터(400)는 복수의 트랜지스터(P9 내지 P16) 및 복수의 커패시터(C10, C20)를 포함한다.
여기서, 복수의 트랜지스터(P1~P8, P9~P16)는 PMOS 트랜지스터로 구성될 수 있으나, 이에 반드시 제한되지 않고 NMOS 트랜지스터로 구성될 수 있다.
PMOS 트랜지스터는 게이트, 소스, 및 드레인 전극을 포함하고, 게이트 전극에 입력되는 전압 레벨과 소스 단자의 전압 차에 따라 도통 정도가 결정된다.
j단 시프트 레지스터(300)는 두 개의 입력단을 통해 이전 단 또는 다음 단에서 생성된 주사 신호를 전달받을 수 있다.
이전 단인 j-1단의 시프트 레지스터(도면 미도시)로부터 전달된 주사 신호(Gw[j-1])는 j단 시프트 레지스터(300)의 제1 트랜지스터(P1)가 턴 온 될 때 소스 전극으로부터 드레인 전극을 통과하여 전달된다. 이때 제1 트랜지스터(P1)의 스위칭 동작을 제어하는 신호는 주사 구동부의 순방향 구동 제어 신호(bi_conB)이다.
한편, 다음 단인 j+1단의 시프트 레지스터(400)로부터 전달된 주사 신호(Gw[j+1])는 j단 시프트 레지스터(300)의 제2 트랜지스터(P2)가 턴 온 될 때 소스 전극으로부터 드레인 전극을 통과하여 전달된다. 이때 제2 트랜지스터(P2)의 스위칭 동작을 제어하는 신호는 주사 구동부의 역방향 구동 제어 신호(bi_con)이다.
j단 시프트 레지스터(300)의 두 개의 입력단을 통해 공급되는 2개의 주사 신호 중 어느 하나의 주사 신호가 주사 구동부의 구동 방향의 결정에 따라 전달된다. 주사 구동부의 구동 방향을 결정하는 순방향 구동 제어 신호(bi_conB) 및 역방향 구동 제어 신호(bi_con)는 상호 전압 레벨이 반전된 신호이므로 주사 구동부의 방향성을 결정할 수 있다. 즉, 순방향의 구동을 위해서는 소정의 기간 동안 순방향 구동 제어 신호(bi_conB)에 따라 제1 트랜지스터(P1)가 턴 온 되고 역방향의 구동을 위해서는 소정의 기간 동안 역방향 구동 제어 신호(bi_con)에 따라 제2 트랜지스터(P2)가 턴 온 된다.
만일 주사 구동부의 시프트 레지스터가 첫 번째 단이고 주사 구동장치가 순방향으로 구동될 경우, 제1 트랜지스터(P1)를 통해 전달되는 입력 신호는 소정의 순방향 개시 신호(FLM)이다. 반대로, 주사 구동부의 시프트 레지스터가 마지막 단이고 주사 구동부가 역방향으로 구동될 경우, 제2 트랜지스터(P2)를 통해 전달되는 입력 신호는 소정의 역방향 개시 신호(FLM)일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 주사 구동부의 각 단의 시프트 레지스터는 입력단을 통해 전달되는 입력 신호(이전 단 또는 이후 단의 주사 신호) 외에도, 적어도 2 이상의 펄스로 이루어지는 제1 클럭 신호(clk1), 제1 클럭 신호(clk1)와 반 주기만큼 위상 차를 가지는 제2 클럭 신호(clk2), 및 제2 클럭 신호(clk2)에 동기되어 발생하거나 소정의 시간 지연되어 발생하는 제1 초기 신호(Int1) 또는 제1 클럭 신호(clk1)에 동기되어 발생하거나 소정의 시간 지연되어 발생하는 제2 초기 신호(Int2)를 전달 받는다. 따라서, 주사 구동부(20)의 각 단의 시프트 레지스터는 입력 신호(이전 단 또는 이후 단의 주사 신호)를 소정의 기간만큼 시프트 시켜 해당 단의 주사 신호를 생성한다.
j단 시프트 레지스터(300)는 홀수 번째 단의 시프트 레지스터일 수 있으며, j+1단 시프트 레지스터(400)는 짝수 번째 단의 시프트 레지스터일 수 있다. 물론 그 역도 가능하다.
도 6을 참조하면 본 발명의 일 실시 예에 따른 주사 구동부를 구성하는 각 단의 시프트 레지스터의 회로 구성은 동일하되, 홀수 단의 시프트 레지스터와 짝수 단의 시프트 레지스터는, 클럭 신호의 입력단들 각각에 제1 클럭 신호(clk1)와 제2 클럭 신호(clk2)가 서로 교차되어 공급되고, 또 초기 신호의 입력단에 제1 초기 신호(Int1)와 제2 초기 신호(Int2)가 교번하여 공급되는 구조이다.
j단의 시프트 레지스터(300)의 제1 트랜지스터(P1)는 이전 단인 j-1단의 시프트 레지스터로부터 전달된 주사 신호(Gw[j-1])를 공급 받는 소스 전극, 순방향 구동 제어 신호(bi_conB)를 공급 받는 게이트 전극, 및 제3 트랜지스터(P3)의 소스 전극에 연결되는 드레인 전극을 포함한다.
제2 트랜지스터(P2)는 다음 단인 j+1단의 시프트 레지스터(400)로부터 전달된 주사 신호(Gw[j+1])를 공급 받는 소스 전극, 역방향 구동 제어 신호(bi_con)를 공급 받는 게이트 전극, 및 제3 트랜지스터(P3)의 소스 전극에 연결되는 드레인 전극을 포함한다.
제3 트랜지스터(P3)는 제1 트랜지스터(P1)의 드레인 전극 및 제2 트랜지스터(P2)의 드레인 전극과 연결된 소스 전극, 제1 클럭 신호(clk1)에 연결되어 있는 게이트 전극, 및 제2 커패시터(C2)의 일전극에 연결되는 드레인 전극을 포함한다.
제3 트랜지스터(P3)는 제1 클럭 신호(clk1)에 따라 순방향 구동의 경우 주사 신호(Gw[j-1]) 또는 역방향 구동의 경우 주사 신호(Gw[j+1])를 제7 트랜지스터(P7)의 게이트 전극에 전달한다.
제4 트랜지스터(P4)는 순방향 구동의 경우 주사 신호(Gw[j-1]) 또는 역방향 구동의 경우 주사 신호(Gw[j+1])에 따라 소스 전극에 연결된 제1 전원 전압(VGH)을 제8 트랜지스터(P8)의 게이트 전극으로 전달한다.
제5 트랜지스터(P5)는 제1 전원 전압(VGH)과 연결되는 소스 전극, 제1 커패시터(C1)의 일전극과 제8 트랜지스터(P8)의 게이트 전극이 만나는 접점(Q1)과 연결되는 게이트 전극, 및 제2 커패시터(C2)의 일전극에 연결되는 드레인 전극을 포함한다.
실시 예에 따라서 제5 트랜지스터(P5)는 직렬 연결된 적어도 2 개의 트랜지스터를 포함할 수 있고, 상기 적어도 2 개의 트랜지스터는 제2 전원 전압(VGL)에 따라 턴 온 될 수 있다.
제5 트랜지스터(P5)는 제1 초기 신호(Int1)에 응답하여 턴 온 된 제6 트랜지스터(P6)에 의해 전달되는 제2 전원 전압(VGL)에 따라 스위칭 동작이 제어된다. 제5 트랜지스터(P5)가 턴 온 되면 제7 트랜지스터(P7)에 제1 전원 전압(VGH)을 전달한다.
제6 트랜지스터(P6)는 제2 전원 전압(VGL)에 연결되어 있는 소스 전극, 제1 초기 신호(Int1)에 연결되어 있는 게이트 전극, 및 제1 커패시터(C1)의 일전극과 제8 트랜지스터(P8)의 게이트 전극 및 제5 트랜지스터(P5)의 게이트 전극이 만나는 접점(Q1)과 연결되어 있는 드레인 전극을 포함한다.
제6 트랜지스터(P6)는 제1 초기 신호(Int1)에 따라 제2 전원 전압(VGL)을 제5 트랜지스터(P5) 및 제8 트랜지스터(P8)에 전달한다.
제7 트랜지스터(P7)는 제2 클럭 신호(clk2)에 연결된 소스 전극, 제2 커패시터(C2)의 일전극에 연결된 게이트 전극, 및 시프트 레지스터(300)의 출력단에 연결되는 드레인 전극을 포함한다.
제7 트랜지스터(P7)는 상기 출력단으로, 순방향 구동의 경우 주사 신호(Gw[j-1]) 또는 역방향 구동의 경우 주사 신호(Gw[j+1])에 응답하여 턴 온 되어 제2 클럭 신호(clk2)의 전압 레벨로 j번째 화소 라인에 전달되는 주사 신호(Gw[j])를 출력한다.
상기 출력된 j번째 화소 라인에 전달되는 주사 신호(Gw[j])는 이전 단과 다음 단의 시프트 레지스터의 입력단으로 각각 공급된다.
제8 트랜지스터(P8)는 제1 전원 전압(VGH)과 연결되는 소스 전극, 접점(Q1)과 연결되는 게이트 전극, 및 시프트 레지스터(300)의 출력단에 연결되는 드레인 전극을 포함한다.
제8 트랜지스터(P8)는 제1 초기 신호(Int1)에 응답하여 턴 온 된 제6트랜지스터(P6)을 통해 제2 전원 전압(VGL)을 전달받아 턴 온 되면, 상기 출력단으로 제1 전원 전압(VGH)을 j번째 화소 라인에 전달되는 주사 신호(Gw[j])로서 출력한다.
제1 커패시터(C1)는 제8 트랜지스터(P8)의 게이트 전극, 제5 트랜지스터(P5)의 게이트 전극, 제6 트랜지스터(P6)의 드레인 전극, 및 제4 트랜지스터(P4)의 드레인 전극이 만나는 접점(Q1)과 연결되어 있는 일전극, 및 제1 전원 전압(VGH)에 연결되어 있는 타전극을 포함한다.
제2 커패시터(C2)는 제7 트랜지스터(P7)의 게이트 전극과 연결되는 일전극, 및 제8 트랜지스터(P8)의 드레인 전극, 제7 트랜지스터(P7)의 드레인 전극, 및 시프트 레지스터(300)의 출력단에 연결되는 타전극을 포함한다.
제2 커패시터(C2)의 일전극과 제7 트랜지스터(P7)의 게이트 전극이 만나는 접점(Q2)에서는 제7 트랜지스터(P7)의 스위칭 동작을 제어하는 전압이 전달된다.
j+1단의 시프트 레지스터(400)는 j단 시프트 레지스터(300)의 제1 트랜지스터(P1) 내지 제8 트랜지스터(P8)에 각각 대응하는 제9 트랜지스터(P9) 내지 제16 트랜지스터(P16)를 포함하여 동일하게 구성된다.
또한 j+1단 시프트 레지스터(400)는 j단 시프트 레지스터(300)의 제1 커패시터(C1) 및 제2 커패시터(C2)에 각각 대응하는 제3 커패시터(C10) 및 제4 커패시터(C20)를 동일하게 포함한다.
다만 j단 시프트 레지스터(300)에 전달되는 제1 클럭 신호(clk1), 제2 클럭 신호(clk2), 및 제1 초기 신호(Int1)에 대응하여 j+1단 시프트 레지스터(400)에는 제2 클럭 신호(clk2), 제1 클럭 신호(clk1), 및 제2 초기 신호(Int2)가 전달된다.
구체적인 소자의 회로 구성은 이미 j단의 시프트 레지스터(300)에서 설명하였으므로 생략한다.
도 6에 따른 회로 구성의 주사 구동부를 포함하는 표시 장치의 구동에 따른 구동 신호 파형도는 도 7 및 도 8에 나타내었다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 표시 장치의 순방향 구동에 따른 구동 신호 파형도이고, 도 8은 역방향 구동에 따른 구동 신호 파형도이다.
도 7 및 도 8에서 데이터가 기입되어 표시되는 기간인 T1, T2, T3, T10, T20, T30과 같은 기간이 1 수평주기(1H)인 것으로 가정하고, 도 7 및 도 8에 따른 신호 파형도에서 제1 클럭 신호(clk1), 제2 클럭 신호(clk2), 제1 초기 신호(Int1), 및 제2 초기 신호(Int2)의 한 주기는 각각 2 수평주기인 것으로 한다.
먼저 주사 구동부가 순방향으로 구동하는 표시 장치에서의 신호 파형도를 나타낸 도 7을 참조하면, 한 프레임의 기간 중 주사 구동부가 동작하기 전인 초기 시점 t1부터 소정의 기간 동안(도 7의 실시 예에서는 1 수평 주기 동안) 표시부의 복수의 화소 전체에 초기화 신호(Init_con)가 일괄적으로 전달된다.
초기화 신호(Init_con)는 각 화소의 이전 프레임에서 저장된 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 초기화시킨다.
각 화소를 리셋시킨 다음 주사 구동부가 동작하는데, 도 7의 파형도는 주사 구동부가 순방향으로 구동되는 것을 도시한다.
도 6의 주사 구동부의 회로에서 j단을 홀수 단으로 j+1단을 짝수 단으로 가정하였으므로, 도 7의 실시 예에서 주사 구동부의 복수의 시프트 레지스터의 첫 번째 단은 j단과 같이 구성된다. 또한 주사 구동부의 복수의 시프트 레지스는 모두 n단으로 구성되되, 여기서 n은 짝수로 가정한다.
주사 구동부가 동작하는 기간 동안 순방향 구동 제어 신호(bi_conB)는 로우 전압 레벨이고, 역방향 구동 제어 신호(bi_con)는 순방향 구동 제어 신호(bi_conB)가 반전된 하이 전압 레벨이다.
순방향 구동 제어 신호(bi_conB)를 전달받는 첫 번째 단 시프트 레지스터의 제1 트랜지스터(P1)가 턴 온 되고 역방향 구동 제어 신호(bi_con)를 전달받는 제2 트랜지스터(P2)는 턴 오프 된다.
시점 t2에서 제1 클럭 신호(clk1)가 로우 레벨의 펄스로 전달될 때 제3 트랜지스터(P3)가 턴 온 되면, 제1 트랜지스터(P1)를 통과하여 입력 신호가 전달된다.
여기서 첫 번째 단의 시프트 레지스터는 제1 트랜지스터(P1)에 전달되는 입력 신호로서 순방향 개시 신호(FLM)이 전달되고, 다음 단 시프트 레지스터부터 이전 단의 시프트 레지스터의 주사 신호가 전달된다.
상기 입력 신호의 로우 전압 레벨이 제7 트랜지스터(P7)의 게이트 전극에 전달되면, 그에 따라 시점 t3에서 제2 클럭 신호(clk2)가 제7 트랜지스터(P7)를 통과하여 첫 번째 단의 시프트 레지스터의 출력단으로 전달되고 주사 신호(Gw[1])로 생성된다. 즉, 첫 번째 화소 라인의 복수의 화소 각각에 전달되는 주사 신호(Gw[1])의 전압 레벨은 제2 클럭 신호(clk2)의 전압 레벨에 따른다.
첫 번째 단의 시프트 레지스터로부터 생성된 주사 신호(Gw[1])가 전달되는 동안 첫 번째 화소 라인에 전달되는 발광 제어 신호(EM[1])는 하이 레벨이다. 그러다 주사 신호(Gw[1])가 하이 상태로 변화되는 시점 t4에서 로우 레벨로 하강하여 T1 기간 동안 첫 번째 화소 라인에 포함된 화소 각각에 전달된 데이터 신호에 따라 상기 화소 각각에 포함된 유기 발광 다이오드를 발광시켜 영상을 표시한다.
한편, 시점 t2 내지 시점 t3의 기간 동안 제1 트랜지스터(P1)를 통과하여 전달되는 첫 번째 단의 시프트 레지스터의 입력 신호인 순방향 개시 신호는 로우 전압 레벨로 제4 트랜지스터(P4)의 게이트 전극에도 동시에 전달된다.
그러면 제4 트랜지스터(P4)가 턴 온 되어 제1 전원 전압(VGH)를 제8 트랜지스터(P8)의 게이트 전극에 전달하고 제8 트랜지스터(P8)가 턴 오프 된다. 그러면 제8 트랜지스터(P8)를 통해 하이 전압 레벨의 제1 전원 전압(VGH)이 출력되지 않고, 첫 번째 단 시프트 레지스터의 출력단 신호(Gw[1])는 제2 클럭 신호(clk2)의 전압 레벨을 따르게 된다.
다음으로 첫 번째 단 시프트 레지스터의 주사 신호(Gw[1])가 출력되고 난 후 시점 t4에서 제1 초기 신호(Int1)는 로우 레벨 펄스로 전달된다.
제1 초기 신호(Int1)를 전달받은 제6 트랜지스터(P6)는 그에 대응하여 스위칭 턴 온 되어 로우 전압 레벨인 제2 전원 전압(VGL)을 접점(Q1)에 전달한다.
로우 전압 레벨인 제2 전원 전압(VGL)이 인가되는 제5 트랜지스터(P5)와 제8트랜지스터(P8)는 각각 턴 온 되는데, 제5 트랜지스터(P5)를 통해서 하이 전압 레벨인 제1 전원 전압(VGH)이 접점(Q2)으로 전달되고, 제8트랜지스터(P8)를 통해서 하이 전압 레벨인 제1 전원 전압(VGH)이 첫 번째 단 시프트 레지스터의 출력단 신호(Gw[1])로 전달된다. 따라서, 시점 t4에서 출력단 신호(Gw[1])는 하이 레벨로 바뀐다. 이때 제5 트랜지스터(P5)를 통해서 접점(Q2)으로 전달된 제1 전원 전압(VGH)은 제7 트랜지스터(P7)의 게이트 전극에 인가되어 제7 트랜지스터(P7)를 턴 오프 시킨다.
첫 번째 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호(Gw[1])은 순방향 구동에 따라 다음 단인 두 번째 시프트 레지스터의 입력단으로 전달된다.
그러면 두 번째 시프트 레지스터는 첫 번째 시프트 레지스터와 동일한 구동 과정을 거쳐 주사 신호(Gw[2])를 생성한다.
구체적으로 두 번째 시프트 레지스터에서 주사 신호(Gw[1])가 제9 트랜지스터(P9)의 소스 전극에 전달되고, 순방향 제어 신호(bi_conB)에 의해 턴 온 된 제9 트랜지스터(P9)는 주사 신호(Gw[1])의 전압 레벨을 전달한다.
또한 시점 t3에서 로우 레벨 펄스로 전달되는 제2 클럭 신호(clk2)에 따라 제11 트랜지스터(P11)가 턴 온 되면 로우 전압 레벨의 주사 신호(Gw[1])가 제15 트랜지스터(P15)의 게이트 전극에 전달되어 제15 트랜지스터(P15)를 턴 온 시키게 된다. 그러면, 시점 t5에서 제1 클럭 신호(clk1)의 전압 레벨이 제15 트랜지스터(P15)를 통하여 두 번째 단 시프트 레지스터의 출력단으로 전달되고, 제1 클럭 신호(clk1)의 전압 레벨이 두 번째 화소 라인에 전달되는 주사 신호(Gw[2])의 전압 레벨이 된다.
마찬가지로 시점 t6에서 제2 초기 신호(Int2)가 초기 신호 입력단에 낮은 전압 레벨로 전달되면 제14 트랜지스터(P14)가 턴 온 된다. 그에 따라 접점(Q10)에 인가되는 제2 전원 전압(VGL)로 인해 제13 트랜지스터(P13) 및 제16 트랜지스터(P16)가 각각 턴 온 되어 출력단으로 출력되는 주사 신호(Gw[2])의 전압 레벨을 제1 전원 전압(VGH)과 같은 하이 레벨로 상승시키고, 아울러 제15 트랜지스터(P15)를 턴 오프 시킨다.
시점 t6에서 두 번째 화소 라인에 전달되는 발광 제어 신호(EM[2])가 하이 레벨 상태였다가 로우 레벨로 천이되어 T2 기간 동안 두 번째 화소 라인에 포함된 복수의 화소 각각의 유기 발광 다이오드를 발광시켜 데이터 신호에 따른 영상을 표시한다.
이러한 구동 파형에 따라 순차적으로 순방향으로 주사 신호가 생성되고 최종적으로 n단 시프트 레지스터에서 주사 신호(Gw[n])가 생성된다.
첫 번째 단부터 마지막 단인 n단에 이르기까지 복수의 시프트 레지스터가 각각 생성한 주사 신호가 복수의 화소 라인에 전달되면, 전체 표시부의 화소들이 모두 스캔되어 하나의 프레임 동안 데이터 신호 전달받아 영상을 표시한다.
시점 t8 이후에는 다시 초기화 신호(Init_con)가 화소 모두에 전달되어 데이터 전압을 리셋하고 새로운 프레임을 반복적으로 시작한다.
각 단의 시프트 레지스터에서 순차로 출력되는 주사 신호들은 시점 t3 내지 시점 t5의 기간만큼 위상 차를 가지고 복수의 화소 라인 각각의 주사선에 전달된다.
도 7에서 상기 위상 차는 제1 클럭 신호(clk1)와 제2 클럭 신호(clk2)의 위상 차인 반 주기(1 수평 주기)의 기간으로서, 실시 예에 따라 다양하게 조정될 수 있음은 물론이다.
한편, 도 8은 도 6에 도시된 실시 예에 따른 주사 구동부(20)를 역방향으로 구동시켰을 때의 신호 파형도이다.
도 8은 도 7과 같은 방식으로 주사 구동부에 포함된 각 시프트 레지스터가 동작하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8은 역방향 구동이므로 소정의 구동 기간 동안 역방향 구동 제어 신호(bi_con)는 로우 전압 레벨이고, 순방향 구동 제어 신호(bi_conB)는 그에 반전된 하이 전압 레벨이다. 그러므로, 각 단의 시프트 레지스터는 역방향 구동 제어 신호(bi_con)에 대응하여 턴 온 된 트랜지스터(도 6에서 제2 트랜지스터 또는 제10 트랜지스터)를 통해 아래 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호를 입력 신호로 전달받게 된다.
따라서, 최종 단인 n단 시프트 레지스터는 짝수 단으로서 도 6의 j+1단 시프트 레지스터(400)와 동일한 회로 구성을 가지고 역으로 구동된다.
도 8의 파형도는 주사 신호의 발생 순서가 아래 단 시프트 레지스터를 통해 먼저 생성되고 난 후 위 단 시프트 레지스터를 통해 생성된다.
따라서, 마지막 단의 시프트 레지스터의 입력단에 인가되는 입력 신호는 역방향 개시 신호(FLM)이다.
도 8의 구동에서도 한 프레임의 초기 시점 t10에 초기화 신호(Init_con)가 모든 화소에 공급되어 화소를 리셋한다.
최종 단인 n단의 시프트 레지스터가 먼저 구동하는데, 시점 t20에 제11 트랜지스터(P11)의 게이트 전극에 제2 클럭 신호(clk2)가 전달되면 제11 트랜지스터(P11)가 턴 온 되어 제10 트랜지스터(P10)를 통해 전달된 입력 신호인 역방향 개시 신호를 제15 트랜지스터(P15)의 게이트 전극에 전달한다.
그러면 시점 t30에 제15 트랜지스터(P15)를 통해 제1 클럭 신호(clk1)의 전압 레벨에 따른 n단의 주사 신호(Gw[n])를 출력한다.
도 7의 과정과 마찬가지로 n단 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호(Gw[n])는 위 단인 n-1단 시프트 레지스터의 입력단에 전달되어 시점 t50에 n-1단 주사 신호(Gw[n-1])를 생성한다.
따라서 본 발명의 일 실시 예에 따르면 표시부의 모든 화소가 프레임 초기에 일괄적으로 초기화되므로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 주사 구동부는 양방향으로 구동하는 기능을 가지면서도 표시부의 화소를 초기화하는 주사 신호를 별도로 생성하거나 제어하는 회로를 포함하지 않아 회로 구성과 설계의 복잡함을 피할 수 있고, 소자가 차지하는 면적을 줄일 수 있어 패널 D/S를 축소시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 의한 표시 장치의 화소(200)의 회로도를 나타낸다.
구체적으로 도 1의 표시 장치에 있어서, 표시부(10)에 포함된 복수의 화소 라인 중 j번째 화소 라인에 포함된 복수의 화소 중 주사 구동부(20)와 연결된 j번째 주사선(Gwj)과 접속하고, 발광 제어 구동부(40)와 연결된 j번째 발광 제어선(EMj)과 연결되며, 데이터 구동부(30)와 연결된 복수의 데이터 선 중 k번째 데이터 선(Dk)에 연결된 화소(200)을 일 예로 설명한다.
또한 화소(200)는 다른 화소들과 함께 모두 초기화 제어 구동부(70)와 연결된 초기화 제어선(INITC)과 연결되어 초기화 신호를 전달받는다.
도 9에 도시된 회로도는 하나의 실시 예를 도시한 것이며 반드시 이러한 회로 구조에 제한되지 않음은 물론이다. 또한 화소(200)를 구성하는 복수의 트랜지스터는 피모스 트랜지스터(PMOS)로 예시하였으나, 엔모스 트랜지스터(NMOS)로 구현될 수 있다.
도 9의 화소(200)는 초기화 전압(VINT)과 구동 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극 사이에 연결된 초기화 트랜지스터(TR4), 구동 전원 전압(ELVDD)와 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극 사이에 연결된 구동 트랜지스터(TR1), 구동 트랜지스터(TR1)의 소스 전극과 대응하는 데이터 선에 연결된 스위칭 트랜지스터(TR2), 및 구동 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극 사이에 연결된 발광 제어 트랜지스터(TR6)를 포함한다.
구체적으로 초기화 트랜지스터(TR4)는, 표시 장치의 초기화 제어 구동부(70)으로부터 생성되어 전달되는 초기화 신호(Init_con)에 따라 스위칭 동작이 제어된다.
도 7과 도 8에서 상술하였듯이, 해당 프레임의 초기 소정의 기간 동안 초기화 신호(Init_con)가 모든 화소에 전달되어 초기화 트랜지스터(TR4)를 일괄적으로 턴 온 시키면 초기화 전압(VINT)이 구동 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에 전달되어 구동 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극의 전압값을 초기화 전압(VINT)으로 리셋시킨다.
그런 다음, 스위칭 트랜지스터(TR2)는 주사 구동부(20)에서 화소 라인에 대응하는 복수의 시프트 레지스터를 통해 순차로 생성된 주사 신호(Gw[j])에 따라 스위칭 턴 온 된다. 그러면 대응하는 데이터 선을 통해 데이터 신호(data[k])가 구동 트랜지스터(TR1)로 전달된다.
도 9의 실시 예에 따른 본 발명의 화소(200)는 구동 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 연결된 스위치(TR3)를 더 포함할 수 있다. 스위치(TR3)의 게이트 전극에 스위칭 트랜지스터(TR2)에 전달되는 주사 신호(Gw[j])가 동시에 전달되고 그에 대응하여 스위치(TR3)가 동작한다.
스위치(TR3)가 턴 온 되는 때에 구동 트랜지스터(TR1)는 다이오드 연결되어 문턱 전압을 보상하게 된다.
따라서, 스위칭 트랜지스터(TR2)와 스위치(TR3)는 각각 게이트 전극에 동일한 주사 신호(Gw[j])를 전달받아 그에 대응하여 스위칭 동작하므로 구동 트랜지스터(TR1)의 문턱 전압이 보상되는 기간 동안 화소(200)에 데이터 신호가 전달된다.
그러면 구동 트랜지스터(TR1)는 스위칭 트랜지스터(TR2)를 통해 전달된 데이터 신호(data[k])에 대응하는 구동 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)에 전달한다.
발광 제어 트랜지스터(TR6)는 구동 트랜지스터(TR1)의 드레인 전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극 사이에 위치하여 발광 제어 신호(EM[j])를 전달받아 스위칭 동작하는데, 발광 제어 트랜지스터(TR6)가 턴 온 되었을 때 상기 데이터 신호에 대응하는 구동 전류가 유기 발광 다이오드(OLED)로 유입되어 영상을 표시하게 된다.
도 9의 실시 예에 따르면 구동 전원 전압(ELVDD)과 구동 트랜지스터(TR1)의 소스 전극 사이에 발광 제어 트랜지스터(TR5)를 추가로 더 포함할 수 있다.
도 6 내지 도 8의 회로도와 신호 파형도에서 설명한 바와 같이 주사 구동부는 양방향 구동인 경우 회로 장치가 증가되고 그에 따라 소자가 증가될 수 있는데, 본 발명과 같은 구동 방식에 따르면 별개의 장치에 의해 초기화 신호가 따로 생성되고 제어될 수 있어서 주사 구동부의 구성이 복잡해지지 않으면서도 화소(200)를 항상 안정적으로 초기화 전압(VINT)에 따라 리셋시킬 수 있다.
이상 본 발명의 구체적 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였으나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 설명된 실시형태를 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 범위에 속한다. 또한, 명세서에서 설명한 각 구성요소의 물질은 당업자가 공지된 다양한 물질로부터 용이하게 선택하여 대체할 수 있다. 또한 당업자는 본 명세서에서 설명된 구성요소 중 일부를 성능의 열화 없이 생략하거나 성능을 개선하기 위해 구성요소를 추가할 수 있다. 뿐만 아니라, 당업자는 공정 환경이나 장비에 따라 본 명세서에서 설명한 방법 단계의 순서를 변경할 수도 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시형태가 아니라 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 결정되어야 한다.
10: 표시부 20: 주사 구동부
30: 데이터 구동부 40: 발광 제어 구동부
50: 신호 제어부 60: 전원 공급부
70: 초기화 제어 구동부
100: 표시 장치 200: 화소

Claims (24)

  1. 복수의 화소를 포함하는 표시부, 상기 복수의 화소 각각에 주사 신호를 전달하는 주사 구동부, 상기 복수의 화소 각각에 데이터 신호를 전달하는 데이터 구동부를 포함하는 표시 장치에 있어서,
    상기 표시 장치는 한 프레임 기간 중 제1 기간 동안 상기 복수의 화소 각각에 충전된 이전 프레임의 데이터 신호에 따른 데이터 전압을 초기화시키는 초기화 신호를 생성하여 동시에 전달하는 초기화 제어 구동부를 포함하고,
    상기 주사 구동부는 상기 표시부의 복수의 화소 라인마다 대응하는 주사 신호를 각각 생성하는 복수의 시프트 레지스터를 포함하고,
    상기 복수의 시프트 레지스터 중 하나의 시프트 레지스터는 제1 클럭 신호에 동기되어, 상기 하나의 시프트 레지스터와 인접한 시프트 레지스터들로부터 생성된 주사 신호들 중 하나를 제1 입력 신호로서 입력받고, 상기 제1 클럭 신호에 응답하여 제1 스위치를 통해 상기 제1 입력 신호를 전달하며, 상기 제1 스위치를 통해 전달된 상기 제1 입력 신호에 응답하여 제2 스위치를 통해 제2 클럭 신호를 전달하고, 상기 제1 입력 신호에 대응하여 상기 제2 스위치를 통해 전달된 상기 제2 클럭 신호 또는 제1 전원 전압을 주사 신호들 중 다른 하나로서 출력하는 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 장치는 상기 주사 구동부, 상기 데이터 구동부, 및 상기 초기화 제어 구동부의 구동을 제어하는 복수의 제어 신호를 생성하여 상기 주사 구동부, 상기 데이터 구동부, 및 상기 초기화 제어 구동부 각각에 전달하는 신호 제어부를 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 초기화 제어 구동부는 상기 주사 구동부와 별개로 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 기간은 상기 한 프레임 기간 중 초기의 소정의 기간으로 설정되는 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 초기화 신호는 상기 주사 신호보다 먼저 생성되어 전달되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각은,
    유기 발광 다이오드;
    상기 유기 발광 다이오드에 상기 전달된 데이터 신호에 따른 구동 전류를 전달하는 구동 트랜지스터;
    상기 초기화 신호에 따라 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 초기화 전압을 인가하여 상기 게이트 전극 전압을 리셋하는 초기화 트랜지스터;
    상기 주사 신호에 따라 상기 구동 트랜지스터로 상기 데이터 신호를 전달하는 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 연결되는 제1 커패시터를 포함하는 표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각은,
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 연결되고, 상기 주사 신호에 대응하여 턴 온 될 때 상기 구동 트랜지스터를 다이오드 연결하는 문턱 전압 보상 트랜지스터를 더 포함하는 표시 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 시프트 레지스터는 순방향 또는 역방향으로 순차적으로 구동하는 표시 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 시프트 레지스터의 순방향 또는 역방향의 구동 방향은 신호 제어부에서 생성하여 상기 주사 구동부에 전달하는 순방향 구동 제어 신호 및 역방향 구동 제어 신호에 의해 결정되는 표시 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 순방향 구동 제어 신호 및 역방향 구동 제어 신호는 상호 반전된 신호인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 시프트 레지스터 각각에서 생성된 주사 신호는,
    상기 복수의 시프트 레지스터의 구동 방향이 순방향인 경우 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 다음 단의 시프트 레지스터에 입력 신호로 전달되고,
    상기 복수의 시프트 레지스터의 구동 방향이 역방향인 경우 상기 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 이전 단의 시프트 레지스터에 입력 신호로 전달되는 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 복수의 시프트 레지스터는,
    상기 입력 신호를 전달받아 소정의 제2 기간만큼 시프트 시켜 상기 주사 신호를 생성하는 표시 장치.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 시프트 레지스터 중 홀수 단의 시프트 레지스터 각각은,
    상기 제1 클럭 신호에 동기되어, 최초 단인 경우 순방향 개시 신호 및 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 이전 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호, 또는 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 다음 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호 및 마지막 단인 경우 역방향 개시 신호를 상기 제1 입력 신호로 입력 받고, 상기 제1 입력 신호 및 제1 초기 신호에 각각 대응하여 상기 제2 클럭 신호 및 상기 제1 전원 전압 중 하나를 해당 단의 주사 신호로 출력하는 표시 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 홀수 단의 시프트 레지스터 각각은,
    순방향 구동 제어 신호에 따라 턴 온 되어 상기 최초 단인 경우 순방향 개시 신호 및 상기 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 이전 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호를 상기 제1 입력 신호로 전달하는 제1 트랜지스터;
    역방향 구동 제어 신호에 따라 턴 온 되어, 상기 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 다음 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호 및 마지막 단인 경우 상기 역방향 개시 신호를 상기 제1 입력 신호로 전달하는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 클럭 신호에 따라 턴 온 되어 상기 제1 입력 신호를 전달하고 제1 스위치를 구성하는 제3 트랜지스터;
    상기 제1 입력 신호를 전달받고 상기 제1 입력 신호의 전압 레벨에 따라 턴 온 되어 상기 제1 전원 전압을 전달하는 제4 트랜지스터;
    상기 제1 초기 신호에 대응하여 전달되는 제2 전원 전압에 대응하여 턴 온 되고 상기 제1 전원 전압을 전달하는 제5 트랜지스터;
    상기 제1 초기 신호에 따라 턴 온 되어 상기 제2 전원 전압을 상기 제5 트랜지스터의 게이트 전극이 연결된 제1 노드에 전달하는 제6 트랜지스터;
    상기 제3 트랜지스터를 통해 전달된 제1 입력 신호의 전압 레벨에 따라 턴 온 되어 상기 제2 클럭 신호를 해당 단의 시프트 레지스터의 주사 신호로 출력하고 제2 스위치를 구성하는 제7 트랜지스터; 및
    상기 제1 노드에 전달된 제2 전원 전압에 대응하여 턴 온 되고 상기 제1 전원 전압을 상기 해당 단의 시프트 레지스터의 주사 신호로 출력하는 제8 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 홀수 단의 시프트 레지스터 각각은,
    상기 제1 노드에 연결되는 일전극 및 상기 제1 전원 전압에 연결되는 타전극을 포함하는 제1 커패시터; 및
    상기 제7 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 일전극 및 상기 해당단의 시프트 레지스터의 출력단에 연결되는 타전극을 포함하는 제2 커패시터를 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 시프트 레지스터 중 짝수 단의 시프트 레지스터 각각은,
    제2 클럭 신호에 동기되어, 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 이전 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호, 또는 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 다음 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호 및 마지막 단인 경우 역방향 개시 신호를 제2 입력 신호로 입력 받고, 상기 제2 입력 신호 및 제2 초기 신호에 각각 대응하여 상기 제1 클럭 신호 및 상기 제1 전원 전압 중 하나를 해당 단의 주사 신호로 출력하는 표시 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 짝수 단의 시프트 레지스터 각각은,
    순방향 구동 제어 신호에 따라 턴 온 되어 상기 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 이전 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호를 상기 제2 입력 신호로 전달하는 제9 트랜지스터;
    역방향 구동 제어 신호에 따라 턴 온 되어, 상기 해당 단의 시프트 레지스터와 인접하는 다음 단의 시프트 레지스터에서 생성된 주사 신호 및 마지막 단인 경우 상기 역방향 개시 신호를 상기 제2 입력 신호로 전달하는 제10 트랜지스터;
    상기 제2 클럭 신호에 따라 턴 온 되어 상기 제2 입력 신호를 전달하는 제11 트랜지스터;
    상기 제2 입력 신호를 전달받고 상기 제2 입력 신호의 전압 레벨에 따라 턴 온 되어 상기 제1 전원 전압을 전달하는 제12 트랜지스터;
    상기 제2 초기 신호에 대응하여 전달되는 제2 전원 전압에 대응하여 턴 온 되고 상기 제1 전원 전압을 전달하는 제13 트랜지스터;
    상기 제2 초기 신호에 따라 턴 온 되어 상기 제2 전원 전압을 상기 제13 트랜지스터의 게이트 전극이 연결된 제2 노드에 전달하는 제14 트랜지스터;
    상기 제11 트랜지스터를 통해 전달된 제2 입력 신호의 전압 레벨에 따라 턴 온 되어 상기 제1 클럭 신호를 상기 해당 단의 시프트 레지스터의 주사 신호로 출력하는 제15 트랜지스터; 및
    상기 제2 노드에 전달된 제2 전원 전압에 대응하여 턴 온 되고 상기 제1 전원 전압을 상기 해당 단의 시프트 레지스터의 주사 신호로 출력하는 제16 트랜지스터를 포함하는 표시 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 짝수 단의 시프트 레지스터 각각은,
    상기 제2 노드에 연결되는 일전극 및 상기 제1 전원 전압에 연결되는 타전극을 포함하는 제3 커패시터; 및
    상기 제15 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 일전극 및 상기 해당 단의 시프트 레지스터의 출력단에 연결되는 타전극을 포함하는 제4 커패시터를 더 포함하는 표시 장치.
  19. 제 13항 또는 제 16항에 있어서,
    상기 제2 클럭 신호는 상기 제1 클럭 신호와 반 주기만큼 위상 차를 가지는 표시 장치.
  20. 제 13항에 있어서,
    상기 제1 초기 신호는 상기 제2 클럭 신호에 동기되거나 소정의 기간만큼 지연되어 발생하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  21. 복수의 화소를 포함하는 표시부, 상기 복수의 화소 각각에 복수의 주사 신호를 전달하는 주사 구동부, 및 상기 복수의 화소 각각에 초기화 신호를 전달하는 초기화 제어 구동부를 포함하고, 상기 복수의 화소 각각은 유기 발광 다이오드, 상기 유기 발광 다이오드에 공급되는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터로 데이터 신호를 전달하는 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 초기화 전압을 전달하는 초기화 트랜지스터, 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극 사이에 연결되는 커패시터를 포함하고, 상기 주사 구동부는 상기 표시부의 복수의 화소 라인마다 대응하는 주사 신호를 각각 생성하는 복수의 시프트 레지스터를 포함하며, 상기 복수의 시프트 레지스터 중 하나의 시프트 레지스터는 제1 클록 신호에 동기되어, 상기 하나의 시프트 레지스터와 인접한 시프트 레지스터들로부터 생성된 주사 신호들 중 하나를 제1 입력 신호로서 입력받는 표시 장치의 구동 방법에 있어서,
    한 프레임 기간 중 제1 기간 동안 상기 복수의 화소 각각에 상기 초기화 신호를 동시에 전달하여 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극 전압을 상기 초기화 전압으로 초기화하는 단계; 및
    상기 한 프레임 기간 중 상기 제1 기간을 제외한 나머지 제2 기간 동안 상기 복수의 화소 각각에 화소 라인 단위로 상기 복수의 주사 신호 중 소정의 화소 라인에 대응하는 주사 신호를 순차적으로 전달하여 상기 데이터 신호에 따른 구동 전류로 영상을 표시하는 단계를 포함하고,
    상기 대응하는 주사 신호를 순차적으로 전달하여 상기 데이터 신호에 따른 구동 전류로 영상을 표시하는 단계는,
    상기 제1 클록 신호에 응답하여 제1 스위치를 통해 상기 제1 입력 신호를 전달하는 단계;
    상기 제1 스위치를 통해 전달된 상기 제1 입력 신호에 응답하여 제2 스위치를 통해 제2 클록 신호를 전달하는 단계; 및
    상기 제1 입력 신호에 대응하여 상기 제2 스위치를 통해 전달된 상기 제2 클록 신호 또는 제1 전원 전압을 주사 신호들 중 다른 하나로서 출력하는 단계;
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각은 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 연결된 문턱 전압 보상 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 주사 신호가 전달될 때 상기 문턱 전압 보상 트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터를 다이오드 연결하여 문턱 전압을 보상하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  23. 제 21항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각에 화소 라인 단위로 전달되는 주사 신호는, 상기 주사 구동부에서 순방향 또는 역방향으로 구동하여 생성되는 주사 신호인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 구동 방법.
  24. 제 21항에 있어서,
    상기 초기화 제어 구동부가, 상기 주사 구동부에서 복수의 주사 신호가 생성되기 전에 상기 초기화 신호를 생성하여 전달하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
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